除了结晶硅型太阳能电池以外,化合物多接合型太阳能电池和CIS类太阳能电池也在PVJapan 2012上发布了转换效率得到提高的成果。其中,在化合物多接合型太阳能电池领域,夏普凭借约1cm见方的小型单元,实现了非聚光时的全球最高单元转换效率——37.7%(图2)。在约一年的时间里,夏普将自己在2011年11月创造的36.9%的记录提高了0.8个百分点。
图2:化合物多接合型单元的转换效率达到37.7% 夏普凭借化合物多接合型太阳能电池单元,实现了37.7%的转换效率(a)。单元构造采用由顶层、中层和底层构成的三接合型(b)。在非聚光转换效率中为全球最高值(c)。(图:夏普) |
为转换效率的提高作出贡献的是单元边缘处理方式的改进。此前一直采用的方法是,将吸收波长各不相同的三层光吸收层层叠起来,然后形成图案,再通过湿法蚀刻(Wet Etching)对单元边缘进行处理。由于湿法蚀刻具有各向同性,因此,上层的光吸收层被大量削去,单元变成梯形。上层被削去的部分无助于发电,因此成为转换效率下降的一个因素。此次,夏普精细地调整了蚀刻液的成分和处理时间等,试着三层基本上都可以垂直蚀刻。由此,将短路电流密度从14.1mA/cm2提高至14.6mA/cm2。
在CIS类太阳能电池方面,Solar Frontier凭借尺寸仅为0.481cm2的小型单元,实现了19.5%的单元转换效率。虽然没有公开为效率提高作出贡献的技术详情,不过已经得知,这一转换效率是不使用镉(Cd)的CIS类太阳能电池中全球最高的(图3)。由于逼近使用镉的CIS类太阳能电池的20.3%的最高转换效率,因此估计很快就能实现真正的全球最高值。(记者:河合 基伸,《日经电子》)
图3:刷新无镉CIS类太阳能电池的最高效率 Solar Frontier凭借小面积的CIS类太阳能电池,获得了19.5%的转换效率。在无镉CIS类太阳能电池的转换效率中为全球最高值。(图由本刊根据Solar Frontier的展板资料制作) |
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